Ein Vorteil der regionalen und verbrauchsnahen Stromerzeugung besteht darin, dass auch kleinere Anlagen effizient in die Energieversorgung eingebunden werden können. Das ist auch der Fall bei Geothermie-Anlagen, die zur Fernwärmeversorgung beitragen, den aus dem Heißwasser gewonnenen Strom aber auch ins Mittelspannungsnetz einspeisen können.
Beschreibung
Inbetriebnahme: 2013
Betreiber: Stadtwerke München GmbH
München und das Umland sind dank ihrer günstigen Lage im bayerischen Molassebecken südlich der Donau bis zu den Alpen privilegiert für die Nutzung der hydrothermalen Geothermie. Hier sind die Voraussetzungen so gut wie in nahezu keiner anderen Region Deutschlands. Unter der Erdoberfläche befindet sich in einer Tiefe von 2.000 bis über 4.000 Metern ein riesiger Vorrat an Heißwasser mit Temperaturen von 80 bis zu über 140 Grad Celsius. Die Wärme aus diesem Thermalwasser lässt sich optimal zum Heizen nutzen, bei hoher Temperatur auch zur Stromgewinnung. Hierzu muss das heiße Wasser an die Oberfläche geholt werden. Dabei bietet der Malm-Kalkstein einen für die Wärmegewinnung wesentlichen Vorteil. Durch zahlreiche kleine Hohlräume fließt das Wasser relativ gut, deshalb kann hier mit einem Bohrloch eine große Wassermenge gefördert werden.
In der 2013 am östlichen Ortsrand der Gemeinde Sauerlach von der Stadtwerke München GmbH in Betrieb genommenen Geothermie-Anlage wird zur Strom- und Wärmeerzeugung nur der Energieinhalt des heißen Wassers genutzt. Nach Übertragung der Wärme auf den Heizkraftwerksprozess wird das abgekühlte, ansonsten aber nicht veränderte Wasser wieder in die gleiche geologische Schicht zurückgeleitet, aus der es kam - in den Malm. Das ist erforderlich, um den Wasserhaushalt in der Tiefe nicht zu stören. Deshalb müssen mehrere Bohrungen niedergebracht werden. Durch das erste Bohrloch, die „Förderbohrung”, wird das heiße Wasser nach oben gefördert. Über zwei weitere Bohrlöcher, die „Reinjektionsbohrungen”, gelangt das abgekühlte Wasser wieder in den Malm-Karst zurück. Damit es nicht sofort wieder zur Förderbohrung fließt, liegen die Bohrungsendpunkte jeweils etwa zwei Kilometer voneinander entfernt.
Um die im Thermalwasser enthaltene Wärme möglichst effizient in Strom umzuwandeln, ist ein Prozess mit einem Zwischenkreislauf und einem Arbeitsmittel notwendig. Das Thermalwasser überträgt seine Wärme in einem Verdampfer auf dieses Arbeitsmittel. Der unter Druck stehende Arbeitsmitteldampf treibt wiederum eine Turbine an. Das Arbeitsmittel kann die Wärme aus dem Thermalwasser in einem zweistufigen Prozess, wie er in Sauerlach erstmalig in einer deutschen Geothermie-Anlage eingesetzt wird, besonders gut ausnutzen und mit einem hohen Wirkungsgrad in Strom umwandeln. Bei der Entscheidung für die Technologie wurde ein Schwerpunkt auf die Auswahl dieses Arbeitsmittels gelegt. Das organische Pentafluorpropan, das eingesetzt wird, ist ein Stoff, der schon bei niedriger Temperatur und erhöhtem Druck verdampft. Es ist weder explosiv noch brennbar. Es ist außerdem ungiftig und wirkt nicht ozonzerstörend. Die für den Stromerzeugungsprozess notwendige Rückkühlung des Arbeitsmittels erfolgt in Luftkondensatoren. Bei dieser Technik wird kein Kühlwasser verbraucht und es können keine Dampfschwaden entstehen.
Technische Daten der Anlage
Tiefe der Bohrungen (Bohrlochlänge): 4.757 m (Bohrung 1) / 5.060 m (2) / 5.567 m (3)
Thermalwassertemperatur: ca. 140 °C
Thermalwassermenge: ca. 110 l/s
Elektrische Erzeugungsleistung: ca. 5 MW
Jährliche Stromerzeugung: ca. 40 Mio. kWh
Max. Wärmeauskopplung an die Gemeinde Sauerlach: 4 MW / 4 Mio. kWh/Jahr
Jährliche CO2-Einsparung: 35.000 t
Informationsstand: 10.02.2018
Schlagworte: Elektrizitätserzeugung; Stromerzeugung; Energie; Energy
Stichworte: Stadtwerke München GmbH; Molassebecken; hydrothermale Geothermie; Heißwasser; Thermalwasser; Stromgewinnung; Malm-Kalkstein; Hohlräume; Sauerlach; Geothermie-Anlage; Stromerzeugung; Wärmeerzeugung; Heizkraftwerksprozess; Förderbohrung; Reinjektionsbohrungen; Zwischenkreislauf; Verdampfer; Arbeitsmittel; Pentafluorpropan; Luftkondensator
Quelle(n)
- Bernhard Thiem (VDE Südbayern)
